堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的性能調(diào)控研究.pdf

1、堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物具有早強(qiáng)、高強(qiáng)、能耗低、高抗?jié)B、耐腐蝕、環(huán)境友好、熱穩(wěn)定性好等性能優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今最具發(fā)展前景的膠凝材料。但是堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物同樣存在凝結(jié)快、脆性大、韌性差、易開(kāi)裂等缺陷，并且到目前為止尚未找到理想的解決辦法，導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域受到了極大限制。
　　首先，課題研究了不同水玻璃模數(shù)、液膠比、溫度以及不同種類、不同摻量的緩凝性物質(zhì)在單/復(fù)摻條件下對(duì)堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物凝結(jié)時(shí)間及抗壓強(qiáng)度的影響。研究結(jié)果表明：水玻璃模數(shù)、

2、液膠比、溫度、緩凝劑對(duì)堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過(guò)程具有重要影響。相同濃度下，低模數(shù)水玻璃溶液（M=1.0、M=1.2）中硅氧四面體以低聚狀態(tài)存在，激發(fā)礦渣形成聚合物凝結(jié)硬化快、絕對(duì)強(qiáng)度高；液膠比在0.45~0.55范圍內(nèi)，隨液膠比的增大，堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過(guò)程趨緩，通過(guò)液膠比控制堿激發(fā)礦渣聚合物的凝結(jié)硬化速率影響不大；緩凝劑對(duì)控制堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物的凝結(jié)硬化過(guò)程具有顯著作用，且硝酸鋇與聚合硫酸鋁或硝酸鋇與硼酸復(fù)合使用

3、的緩凝效果更優(yōu)。緩凝劑是控制堿激發(fā)礦物聚合物的首選措施。
　　其次，課題研究了不同砂膠比和不同種類纖維在單摻和混摻纖維條件下對(duì)堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物干燥收縮性能的影響。研究結(jié)果表明：隨著砂膠比的提高，堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物干燥收率顯著降低，適宜的膠砂比宜控制在1.0~2.0范圍內(nèi)；相同摻量下，鋼纖維對(duì)堿激發(fā)礦渣聚合物干燥收縮的抑制效果優(yōu)于碳纖維和玄武巖纖維，當(dāng)鋼纖維體積摻量為1.0％時(shí)，1d和28d時(shí)的收縮率比基準(zhǔn)降低了68.03%和

4、68.81%。
　　最后，課題研究了不同種類、不同體積摻量下，纖維單摻和混雜對(duì)堿激發(fā)礦渣地質(zhì)聚合物力學(xué)性能及彎曲韌性的影響。研究結(jié)果表明：鋼纖維摻量低于0.5%時(shí)，對(duì)礦渣地質(zhì)聚合物材料的力學(xué)性能有負(fù)面影響，在低摻量時(shí)不宜單獨(dú)使用鋼纖維；纖維摻量大于1.0%時(shí)，相比于碳纖維和玄武巖纖維，鋼纖維對(duì)礦渣地質(zhì)聚合物增強(qiáng)、增韌效果最好；鋼纖維與玄武巖纖維、碳纖維混雜使用時(shí)，能克服鋼纖維比重過(guò)大、易沉降帶來(lái)的缺陷，有利于鋼纖維的增強(qiáng)、增韌效果